单嘴精炼炉是由我国提出的一种新型真空钢水精炼设备。它具有结构简单、精炼效率高、真空冶炼喷溅少、生产成本低等优点,已经为越来越多的冶金工作者所认识。通过在工业性生产中冶炼轴承钢、超低碳钢和无取向硅钢等品种的实践表明:该炉型在深脱碳、脱硫、脱氧和夹杂物去除等方面表现出了很好的冶金特性,并取得了较为满意的精炼效果。采用物理模拟和数学模型相结合的办法,对单嘴精炼炉的主要操作参数:如吹气流量、吹气位置、浸渍管内径、浸渍管插入深度等工艺参数和流动特性均进行了详细和深入的摸索,所得出的研究结果对实际生产起到了重要的参考和指导作用。随着单嘴精炼炉技术研究的不断深入和完善,这种新型炉外精炼设备必将发挥其自身特点,逐步得到应用和推广。本文也介绍了由日本新日铁提出的REDA精炼炉,它的装备和原理与单嘴精炼炉有一定的相似性,已经被成功应用于超低碳钢及不锈钢的生产。
铜冷却壁水管损坏时热面温度急剧升高,加剧冷却壁烧损。此时往往采用冷却柱恢复冷却能力,冷却柱为“点”冷却,冷却面积小且不易造衬。而利用冷却板代替损坏部位的冷却壁,容易形成平滑操作炉型,有利于高炉顺行。建立冷却板棋盘式布局模型,从冷却板间距、尺寸、冷却水速等方面分析炉壳表面以及冷却壁冷、热面的冷却中心温度,结果表明当煤气温度1500℃时,冷却间距从200mm增大到600mm,炉壳外表面冷却中心温度增高约230℃;冷却板水速从1m/s升至3m/s,炉壳外表面冷却中心的温度降低50℃左右;并与冷却柱比较发现,冷却板冷却效果明显强于冷却柱。
在顶底复吹转炉熔池侧壁上安装侧吹枪,形成顶底侧吹转炉。通过实验室物理模拟研究了顶底侧吹条件下转炉熔池的混匀行为;在工业试验中,对比了顶底侧吹转炉和顶底复吹转炉炼钢的冶金效果。实验室研究结果表明,顶底侧吹技术可以显著提高转炉熔池的搅拌能力,大幅度降低转炉熔池的混匀时间,存在一个临界侧吹气量,当侧吹气量大于该临界值后,熔池混匀时间变化不大。工业试验结果表明,转炉采用顶底侧吹技术,可以降低钢铁料消耗,吨钢石灰消耗可降低将近3kg,提高了转炉的脱磷能力,降低炉渣和钢水的氧化性,平均出钢碳氧积为0.0025×10-4,钢水氧化性的降低提高了合金收得率。